Autonomes Sicherheitsgerät basierend auf Infrarotstrahlen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Sicherheitsvorrichtungen und Alarme

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Ein autonomes Sicherheitsgerät auf Basis von Infrarotstrahlen kann als Sicherheitsalarmsensor in Autos verschiedener Modelle eingesetzt werden. Sein Merkmal ist sein kompaktes Design und die völlige Autonomie des Betriebs durch die Kombination eines IR-Senders und eines Empfängers für reflektierte Signale in einem Gehäuse. Der elektrische Schaltplan des Gerätes ist in Abb. 1 dargestellt.

Abb.1 (zum Vergrößern anklicken)

Nach dem Einschalten geht das Gerät nach 6 s in den Sicherheitsmodus. Die Sicherheitsvorrichtung wird ausgelöst, wenn sich ein bewegliches Objekt in der Sicherheitszone (im Fahrzeuginneren) bewegt. Das Gerät gibt 1,5 Minuten lang einen akustischen Alarm aus und wechselt danach automatisch in den Sicherheitsmodus, was durch das Aufleuchten der LED angezeigt wird.

Die wichtigsten technischen Merkmale des Geräts:

• Zeit zum Umschalten in den Sicherheitsmodus, s.......6
• Alarmtondauer, min.......1,5
• Art der Strahlung......IR-Strahlen
• Modulationsfrequenz, kHz......10
• Betriebsart ....... Impuls
• Wiederholungsrate modulierter Pakete, Hz.......2
• Stromaufnahme, mA.......100
• Gesamtabmessungen, mm.......140x37x95

Die Schaltung nutzt die Elemente DD1.1 und DD1.2, um einen Rechteckimpulsgenerator mit einer Wiederholfrequenz von 2 Hz zusammenzustellen. Aus den Elementen DD5.3 und DD1.4 wird ein gesteuerter Impulsgenerator mit einer Folgefrequenz von 10 kHz aufgebaut, der erst dann Schwingungen erzeugt, wenn an Pin 8 des Elements DD1.3 ein positives Signal angelegt wird. Das Signal vom Ausgang 11 des Generators wird über die Transistoren VT2 und VT6 einem Stromverstärker zugeführt, in dessen Kollektorkreis eine Infrarot-LED VD3 vom Typ AL156 geschaltet ist. Somit arbeitet die Infrarot-LED im Pulsmodus (sendet Impulsstöße mit einer Frequenz von 10 kHz und einer Wiederholungsperiode von 2 Hz aus). Um Batterieenergie zu sparen, wird die Pulsbetriebsart gewählt. Der Fotodetektor ist auf einer DD2-Mikroschaltung aufgebaut. Infrarotschwingungen werden von einer VD2-Fotodiode vom Typ FD320 empfangen.

Um die DD2-Mikroschaltung mit einer Spannung von +5 V zu versorgen, ist ein parametrischer Spannungsstabilisator auf den Elementen VD1 und R2 montiert. Auf den Elementen R1 und C1 ist ein Filter montiert, der den Durchgang von Rauschen durch die Stromkreise der DD2-Mikroschaltung verhindert. Die Kondensatoren C2, C3, C4 legen den Betriebsmodus des DD2-Chips fest. Das vom Emitterfolger am Transistor VT1 empfangene Signal wird dem Komparator zugeführt, der am Element DD3.3 erfolgt. Wenn die Signale an seinen Eingängen 8 und 9 in Frequenz und Phase gleich sind, wird am Pin 10 des Elements DD3.3 ein Protokoll gebildet. „0“, und bei einem Unterschied in den Frequenzen oder Phasen des Signals wird eine chaotische Änderung der logarithmischen Pegel beobachtet. „0“ und „1“.

Wenn im Inneren des Fahrzeugs ein sich bewegender Fremdkörper auftaucht, weicht das vom Empfänger empfangene reflektierte Signal in Frequenz und (oder) Phase vom gesendeten Signal ab, was zum Auftreten chaotischer Impulse am Ausgang des Komparators (Phasendetektor) führt. Die Integrationsschaltung R10, C7 dient der Beseitigung von Fehlalarmen, was die Störfestigkeit des gesamten Sicherheitssystems erhöht. Impulse vom Integrator werden an Eingang C des Triggers DD4.1 gesendet. Der allererste Impuls schaltet den DD4.1-Trigger in den Zustand -, in dem an seinem Pin 1 ein Log-Pegel anliegt. "1" und an Pin 2 - log. „0“. Der Transistor VT3 öffnet. Der Nullpegel vom Kollektor des Transistors VT3 geht an den R-Eingang des Triggers DD4.2 und ermöglicht so dessen Betrieb. Impulse mit einer Frequenz von 2 Hz, die am Eingang C des DD4.2-Triggers ankommen, werden durch 2 geteilt und vom Triggerausgang (Pin 13) dem Schalter der Transistoren VT7, VT8 zugeführt. Dadurch wird das Hupenrelais des Autos eingeschaltet.

Ein akustischer Alarm ertönt mit einer Wiederholperiode von 5 s. Gleichzeitig wird der IR-Impulsgeber (Transistoren VT7, VT2) während des Ertönens des Alarmsignals über die Diode VD6 gesperrt, um ein Auslaufen des Systems zu verhindern. Levelprotokoll. „1“ vom direkten Ausgang des Triggers DD4.1 über den Widerstand R13 beginnt, den Kondensator C9 aufzuladen. Wenn die Spannung am Kondensator C9 mehr als die Hälfte der Versorgungsspannung erreicht, wird der DD4.1-Trigger am R-Eingang zurückgesetzt. Der Transistor VT4 öffnet sich und die LED HL1 leuchtet auf, um anzuzeigen, dass sich das System im Sicherheitsmodus befindet.

Gleichzeitig schließt der Transistor VT3, ein einzelner Pegel von seinem Kollektor entsperrt den IR-Sender und blockiert den DD4.2-Trigger am R-Eingang, was zur Abschaltung des Tonsignals führt. Beim Einschalten der Stromversorgung erfolgt die Verzögerung beim Einschalten des Sicherheitsmodus durch Anlegen eines positiven Impulses über die VD5-Diode an den R-Eingang des DD4.1-Triggers. Der Impuls entsteht, wenn der Kondensator C8 über den Widerstand R11 aufgeladen wird.

Die Leiterplatte des Geräts und die Anordnung der Teile darauf sind in Abb. 2 dargestellt.

Ris.2

Das Board besteht aus doppelseitiger Glasfaserfolie.

Siehe andere Artikel Abschnitt Automobil. Sicherheitsvorrichtungen und Alarme.

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